Liquid and crystalline phases can be formed in so-called complex plasmas—plasmas enriched with solid particles in the nano- to micrometre range. The particles absorb electrons and ions and charge negatively up to a few volts. Due to their high mass compared to that of electrons and ions the particles dominate the processes in the plasma and can be observed on the most fundamental—the kinetic level. Through the strong Coulomb interaction between the particles it is possible that the particle clouds form fluid and crystalline structures. The latter is called `plasma crystal'. In this review we present an overview on the physics of this new area in plasma physics on the basis of theory and dedicated experiments performed in the laboratory and under microgravity conditions on the International Space Station.
液体状態および結晶状態は、いわゆる複合プラズマ—ナノメートルからマイクロメートル範囲の固体粒子を含むプラズマ—において形成され得る。粒子は電子とイオンを吸収し、数ボルトまで負に帯電する。電子やイオンと比較して質量が大きいため、粒子はプラズマ中の過程を支配し、最も基本的なレベルである運動論的レベルで観測することができる。粒子間の強いクーロン相互作用により、粒子雲は流体構造および結晶構造を形成することが可能である。後者は「プラズマ結晶」と呼ばれる。本総説では、このプラズマ物理学の新領域に関する物理について、理論ならびに地上および国際宇宙ステーションにおける微小重力条件下で実施された専門的な実験に基づいて概説する。